Giá trị dinh dưỡng của một số nguyên liệu thức ăn và mức tối ưu axit amin tiêu hóa hồi tràng biểu kiến trong khẩu phần cho lợn thịt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM



NGUYỄN VĂN PHÚ

GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA MỘT SỐ NGUYÊN LIỆU
THỨC ĂN VÀ MỨC TỐI ƯU AXÍT AMIN TIÊU HOÁ
HỒI TRÀNG BIỂU KIẾN TRONG KHẨU PHẦN
CHO LỢN THỊT

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM



NGUYỄN VĂN PHÚ

GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA MỘT SỐ NGUYÊN

LIỆU THỨC ĂN VÀ MỨC TỐI ƯU AXÍT AMIN
TIÊU HOÁ HỒI TRÀNG BIỂU KIẾN TRONG
KHẨU PHẦN CHO LỢN THỊT

Chuyên ngành: Chăn nuôi động vật
Mã số: 62 62 01 05

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học:
PGS. TS. Lã Văn Kính

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 2018
i


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả
nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng
được bảo vệ ở bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được
cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc.
TP. Hồ Chí Minh, ngày tháng
Tác giả

Nguyễn Văn Phú

ii

năm 2018

LỜI CÁM ƠN
Trước hết, tôi xin chân thành cám ơn Ban giám đốc Viện Khoa học Kỹ thuật
Nông nghiệp miền Nam, Ban giám đốc Phân viện Chăn nuôi Nam bộ, phòng Thí
nghiệm và Phân tích Chăn nuôi, bộ môn Dinh dưỡng và Thức ăn Chăn nuôi, phòng
Khoa học và Hợp tác Quốc tế - Phân viện Chăn nuôi Nam bộ, phòng Đào tạo sau
đại học – Viện KHKT Nông nghiệp miền Nam đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong
suốt thời gian thực hiện đề tài nghiên cứu và hoàn thành luận án này.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS. TS Lã Văn Kính, người Thầy
đã dành rất nhiều thời gian cùng tâm trí để hướng dẫn tôi về mặt khoa học trong
suốt thời gian thực hiện đề tài và góp nhiều ý kiến quý báu giúp tôi hoàn thành
nghiên cứu này.
Tôi xin chân thành cám ơn ThS Đoàn Vĩnh, chủ trì đề tài cấp Bộ Nông
nghiệp và PTNT: “Nghiên cứu nhu cầu năng lượng, axít amin và chế độ nuôi dưỡng
của lợn cái hậu bị Yorkshire, Landrace và cái lai LY, YL để nâng cao khả năng sinh
sản ở các tỉnh phía Nam (Đông Nam bộ và đồng bằng sông Cửu Long)”. Xin cám
ơn Ban lãnh đạo Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Chăn nuôi heo Bình Thắng,
chủ trại và công nhân Trại chăn nuôi heo Thái Mỹ - Củ Chi, cùng toàn thể các anh
chị đồng nghiệp đã tạo điều kiện tốt nhất giúp tôi hoàn thành luận án.
Cuối cùng xin dành những tình cảm tốt đẹp nhất để cám ơn vợ, con và gia
đình đã chia sẻ, động viên tinh thần, gánh vác công việc giúp tôi vượt qua những
khó khăn trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu này.
TP. Hồ Chí Minh, ngày tháng

iii

năm 2018

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................ii
LỜI CÁM ƠN ........................................................................................................... iii
MỤC LỤC .................................................................................................................. iv
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................ ix
DANH MỤC CÁC BẢNG......................................................................................... xi
DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ, HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, … .......................................... xiii
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ...........................................................................1
2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI ......................................................................................3
Mục tiêu: .....................................................................................................................3
Yêu cầu:.......................................................................................................................3
3. TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI .......................................................................................3
3.1. Tính mới của đề tài ...............................................................................................3
3.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ..............................................................4
Ý nghĩa khoa học: .......................................................................................................4
Ý nghĩa thực tiễn: ........................................................................................................4
Chương 1 ..................................................................................................................... 5
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ................................................................................... 5
1.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VIỆC NGHIÊN CỨU ...............................................5
1.1.1. Khái niệm, cấu trúc và vai trò của protein trong cơ thể ....................................5
a) Khái niệm và vai trò của protein trong cơ thể.........................................................5
b) Cấu trúc của protein ................................................................................................6
1.1.2. Axít amin: khái niệm, cấu trúc, phân loại và vai trò trong cơ thể.....................8
a) Khái niệm về axít amin ...........................................................................................8
iv


b) Cấu trúc, thành phần hóa học của axít amin ...........................................................8
c) Phân loại axít amin ..................................................................................................9

1.1.3. Tiêu hóa protein và axít amin .........................................................................14
a) Axít amin tổng số ..................................................................................................14
b) Axít amin tiêu hoá hồi tràng .................................................................................14
c) Axít amin tiêu hoá hồi tràng tiêu chuẩn (Standardized ileal digestibility-SID) ...15
d) Axít amin tiêu hoá hồi tràng biểu kiến (apparent ileal digestibility-AID) ...........15
e) Axít amin tiêu hóa hồi tràng thực (True ileal digestibility-TID) ..........................16
f) Các yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ tiêu hoá protein và axít amin ở lợn .....................17
1.1.4. Nhu cầu protein và axít amin ở lợn thịt ..........................................................20
a) Nhu cầu protein ở lợn thịt .....................................................................................20
b) Nhu cầu protein thô...............................................................................................23
c) Nhu cầu protein tiêu hoá .......................................................................................24
d) Nhu cầu axít amin ở lợn thịt .................................................................................26
e) Nhu cầu axít amin tổng số ở lợn ...........................................................................28
f) Nhu cầu axít amin tiêu hoá ở lợn ..........................................................................30
1.1.5 Cơ sở khoa học xác định nhu cầu axít amin ....................................................32
a) Cơ sở sinh lý học của việc tính toán nhu cầu axít amin ........................................32
b) Tỷ lệ giữa các axít amin (protein lý tưởng) ..........................................................32
1.1.5 Vấn đề protein lý tưởng ...................................................................................34
a) Nghiên cứu về protein lý tưởng ............................................................................34
b) Lợi ích của protein lý tưởng .................................................................................35
c) Cho ăn khẩu phần protein lý tưởng .......................................................................36
v


1.1.6 Các phương pháp nghiên cứu tỷ lệ tiêu hóa axít amin trên lợn .......................37
a) Tiêu hóa tổng số (phương pháp thu phân) ............................................................37
b) Phương pháp thu dịch hồi tràng ............................................................................38
c) Phương pháp sai biệt .............................................................................................43
d) Phương pháp sử dụng chất chỉ thị .........................................................................43
e) Phương pháp dự đoán ...........................................................................................45

f) Kỹ thuật túi nylon di động - MNBT (Mobile nylon bag technique) .....................45
g) Sự khác biệt giữa tiêu hóa hồi tràng và tiêu hóa tổng số ......................................46
h) Sự khác biệt giữa phương pháp đo trực tiếp và phương pháp sử dụng chất chỉ thị
...............................................................................................................................48
1.2. MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC LIÊN
QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI ............................................................................................49
1.2.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước ...................................................................49
1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước .....................................................................54
Chương 2 ................................................................................................................... 57
NỘI DUNG, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP ................................................... 57
2.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ................................................................................57
2.1.1 Xác định thành phần hóa học và axít amin của một số nguyên liệu phổ biến
dùng cho thức ăn chăn nuôi lợn. ...........................................................................57
2.1.2 Xác định tỷ lệ tiêu hóa hồi tràng biểu kiến các axít amin của một số nguyên
liệu phổ biến dùng cho thức ăn chăn nuôi lợn. .....................................................57
2.1.3 Xác định mức axít amin tiêu hóa hồi tràng biểu kiến tối ưu cho lợn thịt. .......57
2.2 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .............................................................................57
2.2.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu ....................................................................57
vi


2.2.2 Đối tượng nghiên cứu.......................................................................................58
a) Các nguyên liệu thức ăn ........................................................................................58
b) Các lợn lai .............................................................................................................59
2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................................................59
2.3.1 Xác định thành phần hóa học và axít amin của một số nguyên liệu phổ biến
dùng cho thức ăn chăn nuôi lợn ............................................................................59
2.3.2 Xác định tỷ lệ tiêu hóa hồi tràng các axít amin của một số nguyên liệu dùng
cho chăn nuôi lợn. .................................................................................................60
2.3.3 Xác định mức axít amin tiêu hóa hồi tràng biểu kiến tối ưu cho lợn thịt. .......64

Chương 3 ................................................................................................................... 70
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................................................ 70
3.1 XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN A XÍT AMIN CỦA MỘT SỐ NGUYÊN LIỆU
PHỔ BIẾN DÙNG CHO THỨC ĂN CHĂN NUÔI LỢN ...................................70
3.1.1 Thành phần dinh dưỡng của một số loại hạt ....................................................70
3.1.2 Thành phần dinh dưỡng của một số loại nguyên liệu phụ phẩm nông nghiệp
cung năng lượng ...................................................................................................75
Ghi chú: số liệu trình bày trong bảng là

X

SD .......................................................82

3.1.3 Thành phần dinh dưỡng của một số loại nguyên liệu cung protein có nguồn
gốc động vật ..........................................................................................................82
3.1.4 Thành phần dinh dưỡng của một số loại nguyên liệu cung protein có nguồn
gốc thực vật ...........................................................................................................87
3.2 XÁC ĐỊNH TỶ LỆ TIÊU HÓA HỒI TRÀNG BIỂU KIẾN CÁC AXÍT AMIN
CỦA MỘT SỐ NGUYÊN LIỆU PHỔ BIẾN DÙNG CHO THỨC ĂN CHĂN
NUÔI LỢN ............................................................................................................92
3.2.1 Thành phần hoá học của nguyên liệu thí nghiệm.............................................92
vii


3.2.2 Tỷ lệ tiêu hóa protein và các axít amin thiết yếu hồi tràng biểu kiến của một số
loại nguyên liệu cung năng lượng .........................................................................94
3.2.3 Tỷ lệ tiêu hóa protein và các axít amin thiết yếu hồi tràng biểu kiến của một số
loại nguyên liệu cung protein ...............................................................................96
3.3 XÁC ĐỊNH MỨC AXÍT AMIN TIÊU HÓA HỒI TRÀNG BIỂU KIẾN TỐI
ƯU CHO LỢN THỊT ............................................................................................99

3.3.1 Ảnh hưởng của các mức axít amin tiêu hóa hồi tràng biểu kiến khác nhau đến
khả năng sinh trưởng của lợn thí nghiệm. ............................................................99
3.3.2 Ảnh hưởng của các mức axít amin THHT BK khác nhau đến khả năng thu
nhận và chuyển hóa thức ăn của lợn thí nghiệm.................................................103
4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................. 107
4.1. KẾT LUẬN .......................................................................................................107
4.2. KIẾN NGHỊ ......................................................................................................108
CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ........................................ 109
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 110
PHỤ LỤC ................................................................................................................131
Xử lý thống kê số liệu Nội dung 3 ..........................................................................131
Một số hình ảnh thí nghiệm ....................................................................................158

viii


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Chữ tiếng Anh

Nghĩa tiếng việt

AA

Amino acid

Axít amin

AID

Apparent ileal digestibility

Tiêu hóa hồi tràng biểu kiến

BUN

Blood urea nitrogen

Nồng độ urê trong máu

CF

Crude fiber

Xơ thô
Cám gạo

CG
CP

Crude protein

Protein thô
Dinh dưỡng

DD
DDGS
DM

Distillers dried grains with
solubles
Dry matter

ĐTH

Bã rượu khô
Vật chất khô
Đậu tương hạt

EAA

Essential amino acid

His

Histidine

Iso

Isoleucine

Axít amin thiết yếu

KDC

Khô dầu cọ

KDD

Khô dầu dừa

KDHC

Khô dầu hạt cải

KDL

Khô dầu lạc

KDV

Khô dầu vừng

KĐT

Khô dầu đậu tương

KL

Khối lượng

Met

Methionine

ME

Metabolizable energy

Leu

Leucin

Lys

Lysine
ix

Năng lượng trao đổi


NEAA

Nonessential amino acids

Axít amin không thiết yếu

OM

Organic matter

Chất hữu cơ

Phe

Phenylalanine

SID

Standardized ileal digestibility

Tiêu hoá hồi tràng tiêu chuẩn

TĂ

Thức ăn

TB

Trung bình

THHT BK

Tiêu hóa hồi tràng biểu kiến

Thr

Threonine

TKL

Tăng khối lượng

TLTH

Tỷ lệ tiêu hóa

TN

Thí nghiệm

Tryp

Tryptophan

Val

Valin
Vật chất khô

VCK

x


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng

Nội dung

Trang

Bảng 1.1. Phân loại các axít amin trên lợn .................................................................9
Bảng 1.2. Ảnh hưởng của phương pháp xử lý đến sự hư hại các axít amin .............20
Bảng 1.3. Các hệ số theo khối lượng cơ thể lợn .......................................................22
Bảng 1.4. Tỷ lệ các axít amin so với lysine cho nhu cầu duy trì ở lợn .....................26
Bảng 1.5. Tỷ lệ các AA đối với lysine cho nhu cầu tích lũy protein ........................27
Bảng 1.6. Hàm lượng tổng số của một số axít amin cho lợn thịt ..............................29
Bảng 1.7. Nhu cầu một số axít amin thiết yếu tổng số ở lợn sinh trưởng (%) ..........30

Bảng 1.8. Nhu cầu axít amin thiết yếu tiêu hoá hồi tràng ở lợn sinh trưởng (%) .....31
Bảng 1.9. Tỷ lệ lý tưởng các axít amin đối với lysine cho phát triển protein và tổng
hợp mô cơ thể .......................................................................................................33
Bảng 1.10. Mẫu “protein lý tưởng” trong khẩu phần của heo sinh trưởng ...............35
Bảng 1.11. Hệ số tiêu hóa chất hữu cơ và protein thô in vivo và phần mất đi từ túi
nylon qua đường tiêu hóa các nguyên liệu thử nghiệm ........................................46
Bảng 1.12. Hệ số tiêu hóa hồi tràng và tiêu hóa tổng số qua phân của axít amin thiết
yếu trong khẩu phần cho lợn sinh trưởng (n=30) .................................................47
Bảng 2.1 Các khẩu phần TĂ thí nghiệm cho lợn thịt giai đoạn 1 (20 – 50 kg) ........66
Bảng 2.2 Các khẩu phần TĂ thí nghiệm cho lợn thịt giai đoạn 2 (50 kg – xuất
chuồng) .................................................................................................................67
Bảng 3.1. Thành phần dinh dưỡng của một số loại hạt (kết quả ở trạng thái mẫu) ..71
Bảng 3.2. Hàm lượng các axít amin của một số loại hạt (kết quả ở trạng thái
mẫu)(g/kg) ............................................................................................................73
Bảng 3.3. Tỷ lệ các axít amin so với protein thô của một số loại hạt (%) ................74
Bảng 3.4: Thành phần dinh dưỡng của một số loại cám (kết quả ở trạng thái mẫu) 76
Bảng 3.5: Hàm lượng các axít amin của một số loại cám (kết quả ở trạng thái
mẫu)(g/kg) ............................................................................................................77
xi


Bảng 3.6: Tỷ lệ các axít amin so với protein thô của một số loại cám (%) ..............78
Bảng 3.7: Thành phần dinh dưỡng của bột sắn lát và bã sắn (kết quả ở trạng thái
mẫu) ......................................................................................................................80
Bảng 3.8: Hàm lượng các axít amin của bột sắn lát và bã sắn (kết quả ở trạng thái
mẫu)(g/kg) ............................................................................................................81
Bảng 3.9: Tỷ lệ các axít amin so với protein thô của bột sắn lát và bã sắn (%) .......82
Bảng 3.10: Thành phần hoá học của một số loại nguyên liệu cung protein có nguồn
gốc động vật (kết quả ở trạng thái mẫu) ...............................................................83
Bảng 3.11: Hàm lượng các axít amin của một số loại nguyên liệu cung protein có

nguồn gốc động vật (kết quả ở trạng thái mẫu)(g/kg) ..........................................84
Bảng 3.12: Tỷ lệ các axít amin so với protein thô của một số loại nguyên liệu cung
protein có nguồn gốc động vật (%) .......................................................................86
Bảng 3.13: Thành phần dinh dưỡng của một số loại nguyên liệu cung protein có
nguồn gốc thực vật (kết quả ở trạng thái mẫu) .....................................................88
Bảng 3.14: Hàm lượng các axít amin của một số loại nguyên liệu cung protein có
nguồn gốc thực vật (kết quả ở trạng thái mẫu)(g/kg) ...........................................89
Bảng 3.15: Tỷ lệ axít amin so với protein thô của một số loại nguyên liệu cung
protein có nguồn gốc thực vật (%)........................................................................91
Bảng 3.16: Hàm lượng protein (%) và các axít amin thiết yếu (g/kg) của khẩu phần
cơ sở và các nguyên liệu thí nghiệm .....................................................................93
Bảng 3.17: Tỷ lệ tiêu hóa protein và các axít amin thiết yếu ở hồi tràng biểu kiến
của một số loại nguyên liệu cung năng lượng (%)(n= 4) .....................................95
Bảng 3.18: Tỷ lệ tiêu hóa protein và các axít amin thiết yếu hồi tràng biểu kiến của
một số loại nguyên liệu cung protein (%)(n= 4) ...................................................98
Bảng 3.19: Kết quả về sinh trưởng của lợn thí nghiệm ..........................................100
Bảng 3.20: Kết quả về tiêu tốn và chuyển hóa thức ăn của lợn thí nghiệm ............104

xii


DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ, HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, …
Đồ thị

Nội dung

Trang

Hình 1.1

Cấu trúc xoắn alpha của protein

8

Hình 1.2

Các kiểu xoắn trong cấu trúc bậc II của protein

8

Đồ thị 3.1

Tương quan giữa tăng khối lượng cơ thể và các mức AIDAA

102

cả kỳ thí nghiệm
Đồ thị 3.2

Tương quan giữa hệ số chuyển hóa thức ăn và các mức
AIDAA cả kỳ thí nghiệm

xiii

105


1

MỞ ĐẦU

1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Trong chăn nuôi nói chung và trong chăn nuôi lợn nói riêng thì thức ăn là yếu tố
rất quan trọng ảnh hưởng nhiều đến hiệu quả kinh tế chăn nuôi, nó chiếm 70 – 80% giá
thành của sản phẩm. Nhưng, trong các nguyên liệu tham gia cấu thành nên khẩu phần
thức ăn cho lợn thì các nguyên liệu cung protein như: bột cá, bột thịt, bột máu, plasma,
các loại khô dầu … đều có giá rất đắt mà đây là nguồn cung cấp chủ yếu protein và các
axít amin cho lợn. Nếu một khẩu phần không đáp ứng đủ nhu cầu về protein và axít
amin sẽ làm giảm khả năng sinh trưởng, phát triển của vật nuôi. Ngược lại, nếu khẩu
phần dư thừa protein hoặc không cân bằng các axít amin thì sẽ dẫn đến dư thừa một số
axít amin và sẽ được chuyển hóa thành năng lượng cho cơ thể hoặc thải ra ngoài qua
phân rất lãng phí và gây ô nhiễm môi trường. Do đó, vật nuôi chỉ cần một giá trị thực
của thức ăn và được cung cấp đủ nhu cầu của chúng để đảm bảo cho sinh trưởng và
phát triển bình thường.
Giá trị thực của thức ăn chỉ được xác định một cách đầy đủ thông qua qúa trình
tiêu hóa, hấp thu của gia súc, do đó tỷ lệ tiêu hóa là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá
giá trị dinh dưỡng thức ăn. Nhưng, tỷ lệ tiêu hóa không những thay đổi tuỳ theo loại
nguyên liệu thức ăn, đối tượng gia súc gia cầm mà còn bị biến động do phương pháp
xử lý, tính toán (McDonald và ctv, 1995)[116]. Hiện nay, phương pháp xác định tiêu
hóa toàn phần và tiêu hóa hồi tràng được áp dụng phổ biến để đánh giá giá trị dinh
dưỡng thức ăn. Tuy nhiên, tiêu hóa toàn phần nhất là protein có nhược điểm là không
loại trừ được các chất dinh dưỡng có nguồn gốc từ các chất do trao đổi trong đường
tiêu hoá như các enzyme, vi sinh vật ruột già và dịch ruột thải ra do đó sẽ ảnh hưởng
tới độ chính xác của tỷ lệ tiêu hóa (Grala và ctv, 1994; 1999)[68][69]. Phương pháp
tiêu hóa hồi tràng sẽ khắc phục được các nhược điểm trên do dưỡng trấp được thu ở
hồi tràng mà không qua đoạn ruột già, đồng thời phương pháp này còn chỉ ra mối


2

tương quan cao giữa sự tiêu hóa và tích lũy các chất dinh dưỡng hơn là tiêu hoá tổng số

(McDonald và ctv, 1995)[116].
Cùng với sự phát triển của các ngành khoa học, khoa học dinh dưỡng vật nuôi
đã có bước phát triển mạnh mẽ. Ngày nay, việc cân đối khẩu phần dinh dưỡng không
còn dựa vào việc cân bằng năng lượng và protein thô mà đã chuyển sang cân bằng
năng lượng với axít amin tổng số, rồi đến axít amin tiêu hóa. Vì vậy, nhiều nước phát
triển trên thế giới đã đưa vào hệ thống dữ liệu về nhu cầu dinh dưỡng cho gia súc gia
cầm ở dạng tiêu hóa hồi tràng thực, hồi tràng biểu kiến hay hồi tràng tiêu chuẩn của
các axít amin thiết yếu (NRC, 1998; INRA, 2004)[40][76]. Khi xác định giá trị tiêu hoá
của nguyên liệu sẽ đánh giá chính xác hơn giá trị protein, axít amin của thức ăn được
tiêu hoá cũng như xác định nhu cầu protein và axít amin ở dạng tiêu hoá sẽ cung cấp
đầy đủ protein và axít amin cho vật nuôi. Với hệ thống đánh giá mới này, nhu cầu của
vật nuôi về axít amin thay vì trước đây vẫn được xác định và tính toán dưới dạng tổng
số thì hiện nay đã được xác định và tính toán ở dạng axít amin tiêu hóa.
Nghiên cứu về nhu cầu dinh dưỡng và khẩu phần thức ăn cho lợn thịt ở nước ta
được thực hiện từ rất sớm (từ thập kỷ 70 của thế kỷ trước) và có khá nhiều công trình
nghiên cứu về vấn đề này. Nhưng, các nghiên cứu trước đây tập trung chủ yếu về xác
định nhu cầu protein thô và axít amin tổng số cho lợn thịt. Những nghiên cứu về tỷ lệ
tiêu hóa các chất dinh dưỡng trên lợn từ trước tới nay rất ít và chủ yếu là ở dạng tiêu
hoá toàn phần (Đỗ Văn Quang và ctv, 2000; Trần Quốc Việt và ctv, 2001; Vương Nam
Trung, 2010)[44][168][176]. Những nghiên cứu về tỷ lệ tiêu hóa hồi tràng của các
nguyên liệu còn khá mới mẻ và chỉ có một vài thí nghiệm trên các đối tượng lợn nội
hoặc mới chỉ quan tâm tới một vài loại thức ăn cung protein (Ngoan và Lindberg,
2001; Lê Văn Thọ, 2000; Bùi Huy Như Phúc, 2003)[22][96][98] hoặc cả thức ăn cung
protein và thức ăn cung năng lượng nhưng rất ít loại nguyên liệu (Lã Văn Kính và ctv,
2002; Ninh Thị Len và ctv, 2010)[93][132]. Nghiên cứu về xác định nhu cầu axít amin
tiêu hóa hồi tràng biểu kiến cho lợn thịt hiện nay hầu như chưa có công trình nào được


3

công bố. Do đó, nghiên cứu này là cần thiết để đánh giá một cách chính xác hàm lượng
tối thiểu các axít amin tiêu hoá cần phải có trong khẩu phần cho lợn thịt từ đó tránh
được việc bổ sung dư thừa các axít amin trong khẩu phần gây ô nhiễm môi trường và
tăng chi phí thức ăn. Hướng nghiên cứu này là mới ở Việt Nam. Đồng thời, nó cũng
đáp ứng được những yêu cầu ngày càng cao của các nhà chăn nuôi trong công việc lập
khẩu phần tối ưu cho vật nuôi.
2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Mục tiêu:
- Xác định được thành phần hóa học và các axít amin trong các nguyên liệu sử
dụng phổ biến trong các khẩu phần ăn cho lợn thịt ở Việt Nam.
- Xác định được khả năng tiêu hóa hồi tràng biểu kiến của các axít amin của 25
loại nguyên liệu thức ăn được sử dụng phổ biến trong chăn nuôi lợn ở Việt Nam.
- Xác định được nhu cầu các axít amin tiêu hóa hồi tràng biểu kiến tối ưu trong
khẩu phần ăn cho lợn thịt.
Yêu cầu:
- Phân tích gần đúng thành phần hóa học và các axít amin trong các nguyên liệu
sử dụng phổ biến trong các khẩu phần ăn cho lợn thịt ở Việt Nam.
- Đo lường khả năng tiêu hóa hồi tràng biểu kiến của các axít amin của một số
loại nguyên liệu thức ăn được sử dụng phổ biến trong chăn nuôi lợn ở Việt Nam.
- Thực hiện thí nghiệm xác định nhu cầu các axít amin tiêu hóa hồi tràng biểu
kiến tối ưu trong khẩu phần ăn cho lợn thịt một cách chính xác.
3. TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI
3.1. Tính mới của đề tài
Đề tài đã cung cấp một hệ thống số liệu về thành phần hóa học, giá trị dinh
dưỡng và các axít amin tiêu hóa hồi tràng biểu kiến đầy đủ và được cập nhật mới. Nhu


4

cầu của lợn thịt về axít amin thay vì trước đây vẫn được xác định và tính tóan dưới

dạng tổng số thì hiện nay đã được xác định và tính tóan ở dạng axít amin tiêu hóa hồi
tràng biểu kiến nên sẽ đáp ứng đầy đủ cho nhu cầu sinh trưởng và phát triển của lợn.
Nghiên cứu xác định nhu cầu axít amin tiêu hóa hồi tràng biểu kiến cho lợn thịt
lai ba máu ở Việt Nam hiện nay mới chỉ có một số ít công trình được công bố và chỉ
thực hiện trên rất ít loại nguyên liệu. Do đó nghiên cứu này là mới.
3.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học:
- Đề tài đã góp phần cung cấp một bộ số liệu tương đối dầy đủ cả về thành phần
hóa học và giá trị tiêu hóa hồi tràng biểu kiến của các axít amin và protein của đa số
loại nguyên liệu sử dụng phổ biến trong thức ăn chăn nuôi lợn ở Việt Nam hiện nay.
- Xác định được nhu cầu axít amin tiêu hóa hồi tràng biểu kiến của lợn sẽ cho
chúng ta biết chính xác lượng axít amin tiêu hóa cần có trong thức ăn từ đó tránh được
sự bổ sung không đúng, thừa hoặc thiếu dẫn đến gây lãng phí mà vẫn không đảm bảo
cho sự sinh trưởng tốt nhất của lợn.
Ý nghĩa thực tiễn:
Các kết quả nghiên cứu của đề tài dễ dàng được áp dụng vào trong sản xuất và
khi được áp dụng rộng rãi trong sản xuất thức ăn chăn nuôi sẽ làm lợi cho ngành chăn
nuôi do giảm sự bổ sung các nguyên liệu cung protein từ đó giảm chi phí thức ăn, đồng
thời cũng làm giảm ô nhiễm môi trường do giảm sự đào thải nitơ dư thừa.


5

Chương 1
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

1.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VIỆC NGHIÊN CỨU
1.1.1. Khái niệm, cấu trúc và vai trò của protein trong cơ thể
a) Khái niệm và vai trò của protein trong cơ thể
Protein (Hy Lạp: proteios – quan trọng hàng đầu) là một nhóm các hợp chất đại

phân tử sinh học, là chất dinh dưỡng cần thiết có vai trò quan trọng trong quá trình sinh
học. Protein cùng với polysaccharide, lipid và axít nucleic, tạo nên các hợp phần chủ
yếu của cơ thể sống, là thành phần trong cấu trúc của tế bào và các enzyme protein, là
trung gian gần như tất cả các biến đổi phân tử và phản ứng sinh hóa. Myoglobin và
hemoglobin vận chuyển oxy trong cơ và máu. Immunoglobulin có thể xác định và tiêu
diệt các vi sinh vật gây bệnh và virus. Myosin và actin là những thành phần của cơ và
kiểm soát sự co cơ. Axít amin là tiền thân cho tổng hợp các protein cũng như các
peptide, hoocmon, chất dẫn truyền thần kinh, purine và các nucleotide pyrimidine,
creatine, camitine, porphyrines, polyamines, và oxít nitric trong cơ thể động vật (Wu
and Morris, 1998)[183]. Tất cả các protein tự nhiên bao gồm 20 α-axít amin, có nhóm
amino chính và một nhóm axít cacboxylic đính ở vị trí carbon α. Axít amin khác nhau
trong cấu trúc của chuỗi bên của chúng. Các tế bào động vật không thể sử dụng nitơ vô
cơ như urê hoặc ammonia để tổng hợp các axít amin khi bộ khung cacbon của chúng
không có sẵn; do đó các axít amin cần được cung cấp từ nguồn thức ăn. Trước đây
người ta đã quan sát thấy rằng khi cho ăn khẩu phần có chứa axít amin tinh thể như là
nguồn duy nhất của nitơ, lợn con đã tăng cân (Shelton và ctv, 1950, Beeson và ctv,
1951,

Mertz

và

ctv,

1952.

Eggert

và

ctv.,

1955,

Chung

và

Baker,

1991)[17][29][49][117][156] và lợn nái có thể duy trì một thai kỳ bình thường trong
suốt 84 ngày cuối của thai kỳ (Easter và Baker, 1976)[46]. Một cách cụ thể, protein là
các polyme được tạo nên từ các trình tự xác định các axít amin kết hợp với nhau bằng


6

liên kết peptit (CO-NH). Cấu trúc protein của mỗi loài, ngay cả của mỗi mô bào trong
cùng một cơ thể cũng khác nhau. Sự khác biệt ấy là do số lượng, loại và thứ tự của các
axít amin cấu tạo nên protein. Chính vì vậy, protein của từng loại thức ăn cũng khác
nhau về thành phần, thứ tự và hàm lượng các axít amin.
b) Cấu trúc của protein
Cho đến nay người ta xác định được phân tử protein có 4 bậc cấu trúc sau:
 Cấu trúc bậc 1
Các axít amin nối với nhau bởi liên kết peptit hình thành nên chuỗi polypeptit.
Đầu mạch polypeptit là nhóm amin của axít amin thứ nhất và cuối mạch là nhóm
cacboxyl của axít amin cuối cùng. Cấu trúc bậc một của protein thực chất là trình tự
sắp xếp của các axít amin trên chuỗi polypeptit. Cấu trúc bậc một của protein có vai trò
tối quan trọng vì trình tự các axít amin trên chuỗi polypeptit sẽ thể hiện tương tác giữa
các phần trong chuỗi polypeptit, từ đó tạo nên hình dạng lập thể của protein và do đó

quyết định tính chất cũng như vai trò của protein. Sự sai lệch trong trình tự sắp xếp của
các axít amin có thể dẫn đến sự biến đổi cấu trúc và tính chất của protein.
 Cấu trúc bậc 2
Là sự sắp xếp đều đặn các chuỗi polypeptit trong không gian. Chuỗi
polypeptit thường không ở dạng thẳng mà xoắn lại tạo nên cấu trúc xoắn α và cấu
trúc nếp gấp β, được cố định bởi các liên kết hydro giữa những axít amin ở gần
nhau. Các protein sợi như keratin, collagen... (có trong lông, tóc, móng, sừng) gồm
nhiều xoắn α, trong khi các protein cầu có nhiều nếp gấp β hơn.


7

Hình 1.1. Cấu trúc xoắn alpha của protein. A: mô hình giản lược, B: mô hình
phân tử, C: nhìn từ đỉnh, D: mô hình không gian (Nguồn: />
Hình 1.2. Các kiểu xoắn trong cấu trúc bậc II của protein


8

 Cấu trúc bậc 3
Các xoắn α và phiến gấp nếp β có thể cuộn lại với nhau thành từng búi có hình
dạng lập thể đặc trưng cho từng loại protein. Cấu trúc không gian này có vai trò quyết
định đối với hoạt tính và chức năng của protein. Cấu trúc này lại đặc biệt phụ thuộc
vào tính chất của nhóm -R trong các mạch polypeptit. Chẳng hạn nhóm -R của cystein
có khả năng tạo cầu disulfur (-S-S-), nhóm -R của prolin cản trở việc hình thành xoắn,
từ đó vị trí của chúng sẽ xác định điểm gấp, hay những nhóm -R ưa nước thì nằm phía
ngoài phân tử, còn các nhóm kỵ nước thì chui vào bên trong phân tử... Các liên kết yếu
hơn như liên kết hydro hay điện hóa trị có ở giữa các nhóm -R có điện tích trái dấu.
 Cấu trúc bậc 4
Khi protein có nhiều chuỗi polypeptit phối hợp với nhau thì tạo nên cấu trúc bậc

bốn của protein. Các chuỗi polypeptit liên kết với nhau nhờ các liên kết yếu như liên
kết hydro.
1.1.2. Axít amin: khái niệm, cấu trúc, phân loại và vai trò trong cơ thể
a) Khái niệm về axít amin
Axít amin là chất hữu cơ mà phân tử chứa ít nhất một nhóm carboxyl (-COOH)
và ít nhất một nhóm amin (-NH2), trừ prolin chỉ có nhóm NH (thực chất là một imino
axít). Trong phân tử các axít amin tồn tại trong tự nhiên, các nhóm -COOH và -NH2
đều gắn với carbon ở vị trí α. Hầu hết các axít amin thu nhận được khi thuỷ phân
protein đều ở dạng L-α. Như vậy các axít amin chỉ khác nhau ở mạch nhánh (được ký
hiệu là R). Công thức chung của các axít amin là: (H2N)x – R – (COOH)y.
b) Cấu trúc, thành phần hóa học của axít amin
- Trong phân tử axít amin, nhóm NH2 và nhóm COOH tương tác với nhau tạo
ion lưỡng cực. Vì vậy axít amin kết tinh tồn tại ở dạng ion lưỡng cực.
- Trong dung dịch, dạng ion lưỡng cực chuyển một phần nhỏ thành dạng phân tử
R – CH – COOH
NH2
Dạng phân tử

R – CH – COO+

NH3

dạng ion lưỡng cực


9

c) Phân loại axít amin
 Axít amin thiết yếu và không thiết yếu
Động vật có thể tổng hợp một số axít amin bằng cách chuyển các nhóm amin

(có nguồn gốc từ các axít amin khác) sang các bộ khung cacbon (có nguồn gốc từ
glucoza và các axít amin khác). Các axít amin có thể được tổng hợp bởi cơ thể động
vật được phân loại là các axít amin không thiết yếu (NEAA). Ngược lại, các axít amin
không thể tổng hợp được bởi cơ thể động vật hoặc số lượng hoặc tốc độ tổng hợp
không thể đáp ứng nhu cầu sinh trưởng và sinh sản của động vật, được phân loại là các
axít amin thiết yếu (EAA). Các nguồn protein khác nhau có cấu trúc và thành phần axít
amin khác nhau. Một số protein thiếu các axít amin đặc biệt; ví dụ, zein có rất ít lysine.
Nói chung, tỷ lệ axít amin trong một protein không phù hợp với nhu cầu của động vật.
Việc thiếu một hoặc nhiều axít amin thiết yếu sẽ làm giảm việc sử dụng các axít amin
thiết yếu khác, được gọi là các axít amin giới hạn.
Bảng 1.1. Phân loại các axít amin trên lợn
Axít amin thiết yếu

Axít amin bán thiết yếu

Axít amin không thiết yếu

1. Lysine

1. Cystine

1. Glutamic axít

2. Methionine

2. Taurine

2. Glycine

3. Threonine

3. Tyrosine

3. Serine

4. Valine

4. Arginine

4. Proline

5. Leucine

5. Aspartic axít

6. Isoleucine

6. Asparagine

7. Phenylalanine

7. Alanine

8. Tryptophan
9. Histidine
10. Arginine
(nguồn: NRC, 1998)[40]


10

 Axít amin giới hạn
“Axít amin giới hạn" là những axít amin thiết yếu mà chúng có mặt trong khẩu
phần ăn với mật độ thấp hơn nhu cầu cần phải có để gia súc phát triển tối đa và đạt
được kết qủa nuôi dưỡng tốt nhất. Có thể có một hay nhiều axít amin giới hạn. Trong
khẩu phần cho lợn với thức ăn cơ sở chủ yếu là ngô, đậu tương thì lysine là axít amin
giới hạn thứ nhất, threonine là axít amin giới hạn thứ 2 và methionine là axít amin giới
hạn thứ 3. Như vậy nếu các axít amin giới hạn được bổ sung thì giá trị protein trong
khẩu phần sẽ được cải thiện. Điều này có nghĩa là các axít amin giới hạn sẽ hạn chế
việc sử dụng các axít amin khác và làm cho các axít amin này sẽ không được sử dụng
để tổng hợp protein.
Để xác định axít amin nào là giới hạn 1, 2, 3 trong khẩu phần người ta thường
dùng chỉ số axít amin giới hạn (Paa).
Tỷ lệ axít amin trong khẩu phần thức ăn
Paa = --------------------------------------------------------- x 100
Tỷ lệ a xít amin theo nhu cầu gia súc
Axít amin nào có P thấp nhất là axít amin giới hạn thứ nhất.
Trong các nguyên liệu thức ăn hay dùng cho lợn thì lysine thường là axít amin
giới hạn thứ nhất, methionine là axít amin giới hạn thứ hai và threonine là axít amin
giới hạn thứ ba.
 Vai trò của các axít amin trong cơ thể
- Lysine: là axít amin giới hạn thứ nhất trong khẩu phần ăn cho lợn, nó quyết
định mức độ tổng hợp protein của gia súc. Trong phân tử, lysine có 2 nhóm amin (NH2) và một nhóm axít (-COOH) Khác với những axít amin khác, nó rất trơ trong quá
trình trao đổi chất và khi đã bị khử amin hoá, lysine không thể tái tổng hợp được nữa.
Trong cơ thể gia súc, lysine tham gia vào cấu trúc phân tử của dãy polypeptit, tham gia
thực hiện hàng loạt chức năng sinh hoá quan trọng, tạo điều kiện cho vận chuyển canxi
vào tế bào. Lysine cần thiết cho các hoạt động của hệ thần kinh, hệ sinh dục, tham gia


11

vào quá trình tổng hợp hemoglobin, tạo sắc tố melanin của lông. Lysine còn làm giảm
độc tính của gossipol trong khẩu phần ăn có khô dầu bông.
Ngoài ra nó còn có tác dụng làm tăng tính thèm ăn, tăng tốc độ sinh trưởng, tăng
sức sản xuất trứng, sữa. Đối với lợn lớn, thiếu lysine không thể sinh tế bào mới, hiệu
quả sử dụng thức ăn giảm, lợn bị ói mửa do lysin tham gia cấu tạo tế bào thần kinh.
Đối với lợn giống, thiếu lysine làm giảm khả năng sinh sản, tiết sữa, ảnh hưởng đến
chất lượng tinh dịch. Khi thiếu lysine trong khẩu phẩn làm giảm tính ngon miệng, giảm
lượng hồng cầu huyết sắc tố và tốc độ chuyển hoá canxi photpho gây còi xương, con
vật kém ăn dẫn đến phá vỡ quá trình trao đổi nitơ, cơ thể suy nhược, lông xù, da khô,
giảm năng suất. Đặc biệt đối với gia súc non, lysine rất cần thiết vì khi thiếu lysine sẽ
làm giảm độ dự trữ kiềm trong máu và nước protein trong huyết thanh (Nguyễn Văn
Thưởng, 1992)[130]. Nếu lysine quá dư thừa cũng làm giảm tăng khối lượng, giảm sự
tích luỹ nitơ, giảm việc sử dụng khoáng trong khẩu phần thức ăn và có thể làm gan
tăng lên do tích mỡ.
- Methionine: là axít amin thiết yếu thứ hai. Trong phân tử methionine chứa một
nguyên tử lưu huỳnh và nhóm metyl (- CH3) rất không bền, nhóm này được cơ thể sử
dụng để metyl hóa những hợp chất khác. Không có hoặc thiếu axít amin này lợn ngừng
sinh trưởng, hiệu suất sử dụng thức ăn thấp, thường thấy hiện tượng thiếu máu, tích mỡ
ở gan, làm giảm hoạt động tuyến tụy, cơ bị teo. Methionine đóng vai trò quan trọng
trong các quá trình biến đổi của nhiều chất, như: protein, chất béo, hocmon,
cholesteron, trong hoạt động của hệ thần kinh, trong quá trình chuyển hóa amin hóa và
quá trình oxi hóa khử ở các mô của cơ thể... Trong cơ thể động vật, methionine có liên
quan chặt chẽ với sự tạo thành và trao đổi colin, vitamin B12 và axít folic. Cùng với
những chất này, methionine làm tăng khả năng sử dụng chất béo trong khẩu phần thức
ăn của động vật. Nhu cầu methionine ở động vật trưởng thành cao hơn so với động vật
còn non, có thể là sự liên quan với sự phát triển của lông (ở lông chứa rất nhiều lưu
huỳnh). Trong khẩu phần của lợn con sẽ thiếu methionine khi giảm lượng protein có